Broadcast
En Informática, broadcast, en español: difusión, es una forma de transmisión de información donde un nodo emisor envía información a una multitud de nodos receptores de manera simultánea, sin necesidad de reproducir la misma transmisión nodo por nodo.
Difusión en redes de área local
Las tecnologías de redes de área local (LAN) se basan en el uso de un medio de transmisión compartido. Por lo tanto, es posible la difusión de cualquier trama de datos a todas las paradas que se encuentren en el mismo segmento de la red. Para ello, se utiliza una dirección MAC especial. Todas las estaciones procesan las tramas con dicha dirección.1
Por ejemplo, la tecnología Ethernet realiza la difusión recibiendo tramas con dirección MAC de destino
FF.FF.FF.FF.FF.FF.Difusión en redes IPv4
El protocolo IP en su versión 4 (IPv4) también permite la difusión de datos. En este caso no existe un medio de transmisión compartido, no obstante, se simula un comportamiento similar.
La difusión en IPv4 no se realiza a todos los nodos de la red porque colapsarían las líneas de comunicaciones debido a que no existe un medio de transmisión compartido. Tan sólo es posible la difusión a subredes concretas dentro de la red, generalmente, aquellas bajo el control de un mismo enrutador. Para ello existen dos modalidades de difusión:
Difusión limitada (limited broadcast)
Consiste en enviar un paquete de datos IP con la dirección 255.255.255.255. Este paquete solamente alcanzará a los nodos que se encuentran dentro de la misma red física subyacente. En general, la red subyacente será una LAN o un segmento de ésta.
Multidifusión (multicast)
La multidifusión utiliza un rango especial de direcciones denominado “rango de clase D”. Estas direcciones no identifican nodos sino redes o subredes.
Cuando se envía un paquete con una dirección de multidifusión, todos los enrutadores intermedios se limitan a re-enviar el paquete hasta el enrutador de dicha subred. Este último se encarga de hacerlo llegar a todos los nodos que se encuentran en la subred.
Aquella dirección que tiene todos y cada uno de los bits de la parte de dirección de máquina con valor 1 es una dirección de multidifusión. Por ejemplo, en una red
192.168.11.0/24, la dirección de broadcast es 192.168.11.255. El valor de host 255 en 192.168.11.255 se codifica en binario con sus ocho bits a 1: 11111111.
Aún hoy día la multidifusión se utiliza únicamente como experimento. Existe una propuesta de implementación de videoconferencia utilizando multidifusión, sin embargo, se han estandarizado otros mecanismos (H.323).
Difusión en redes IPv6
La difusión en IPv6 ha demostrado tener bastante utilidad en la práctica. Por eso, la nueva versión 6 del Internet Protocol ha optado por otro esquema para simular la difusión:
Multidifusión (multicast)
La multidifusión es sensiblemente distinta en IPv6 respecto a IPv4. Un paquete de multidifusión no está dirigido necesariamente a una red o subred, concepto que no existe en IPv6, sino a un grupo de nodos predefinido compuesto por cualquier equipo en cualquier parte de la red.
El nodo emisor emite su paquete a una dirección de multidifusión como si se tratase de cualquier otro paquete. Dicho paquete es procesado por diversos enrutadores intermedios. Estos enrutadores utilizan una tabla de correspondencia que asocia cada dirección de multidifusión con un conjunto de direcciones reales de nodos. Una vez determinadas dichas direcciones, retransmite una copia del paquete a cada uno de los nodos interesados.
Para construir dichas tablas de correspondencia, es necesario que cada nodo receptor se registre previamente en una dirección de multidifusión.
Las direcciones de multidifusión comienzan por
FF00 (en hexadecimal). A diferencia de IPv4, la implementación de la multidifusión es obligatoria para los enrutadores. Su aplicación práctica está en la videoconferencia y telefonía.Difusión a una de varias (anycast)
La difusión anycast es similar a la multidifusión. La diferencia radica en que no se requiere que el paquete llegue a todos los nodos del grupo, sino que se selecciona uno en concreto que recibirá la información.
La utilidad de este tipo de difusión puede ser aumentar la disponibilidad de un servicio, el descubrimiento de servicios en la red y el reparto de carga de cómputo entre varios nodos.
Aplicaciones prácticas de la difusión
La difusión de información es útil para dos tipos de escenarios:
- Cuando el nodo emisor no conoce cual es el nodo destinatario. La aplicación más común es el descubrimiento automático de servicios en una red. De esta manera, el usuario no tiene por qué conocer de antemano la dirección del servidor que proporciona un determinado servicio.
- Cuando el nodo emisor necesita enviar la misma información a múltiples receptores. Es el caso de la videoconferencia y el streaming.
El broadcasting puede ser utilizado para generar un ataque de denegación de servicio (o ataque DoS). El atacante envía falsos paquetes de peticiones ping con la IP fuente del computador de la víctima. El computador víctima es inundado por las respuestas de todos los computadores del dominio.
